Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Budowa i eksploatacja maszyn (N3)

Sylabus przedmiotu Teoria pomiarów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Budowa i eksploatacja maszyn
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom trzeciego stopnia
Stopnień naukowy absolwenta doktor
Obszary studiów
Profil
Moduł
Przedmiot Teoria pomiarów
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Instytut Technologii Mechanicznej
Nauczyciel odpowiedzialny Mariusz Sosnowski <Mariusz.Sosnowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 7 1,00,50zaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA3 8 1,00,50zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Algebra i analiza matematyczna.
W-2Fizyka

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studenta studium doktoranckiego z podstawowymi pojęciami teorii sygnałów i pomiarów.
C-2Analiza sygnałów analogowych i cyfrowych.
C-3Zapoznanie studenta z budową i działaniem podstawowych urządzeń pomiarowych oraz związanych z tym zasad pomiaru.
C-4Zdobycie wiedzy na temat tworzenia i przekształcania sygnałów w obiektach i systemach pomiarowych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Analiza sygnału analogowego i cyfrowego w programie Mathcad 14.2
T-A-2Projekt analizy częstotliwościowej sygnałów z wykorzystaniem transformaty Fouriera w Mathcad.3
T-A-3Pomiary wielkości elektrycznych w oprogramowaniu symulacyjnym MultiSim 11.02
T-A-4Analiza działania i funkcjonowania przetworników pomiarowych w oprogramowaniu symulacyjnym MultiSim 11.02
T-A-5Zaliczenie końcowe.1
10
wykłady
T-W-1Podstawowe pojęcia teorii pomiarów.1
T-W-2Pomiary wielkości fizycznych i ich błędy.2
T-W-3Teoria sygnałów i cyfrowe przetwarzanie sygnałów.2
T-W-4Dyskretyzacja sygnałów analogowych, próbkowanie.1
T-W-5Analiza częstotliwościowa sygnałów analogowych, transformata Fouriera, całkowe przekształcenia, definicja, wybrane własności, przykłady zastosowań.4
T-W-6Modulacja amplitudowa, fazowa i częstotliwościowa.1
T-W-7Przekształcenia Laplace'a. Odwrotna transformata Laplace'a – wzory Heaviside’a.1
T-W-8Przetworniki pomiarowe, budowa, parametry, wybrane zastosowania. Wyznaczanie charakterystyk Bodego.2
T-W-9Przetworniki A/C i C/A.2
T-W-10Filtry analogowe, własności filtrów, zastosowanie.1
T-W-11Czujniki pomiarowe, przyrządy pomiarowe i systemy pomiarowe.2
T-W-12Teoria szumów – rodzaje, przyczyny powstawiania, parametry.1
20

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Udział w zajęciach i zaliczeniu.12
A-A-2Opracowanie sprawozdań.10
A-A-3Przygotowanie do zaliczenia zajęć.7
A-A-4Konsultacje.1
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.20
A-W-2Przygotowanie do kolokwium zaliczeniowego.15
A-W-3Praca własna z podręcznikami. Zagadnienia uzupełniające wskazane w czasie zajęć.13
A-W-4Przygotowanie do zaliczeń wykładów.10
A-W-5Udział w egzaminie.2
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny z prezentacją.
M-2Ćwiczenia laboratoryjne.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Wykład: egzamin ustny.
S-2Ocena formująca: Ocena sprawozdania z zajęć laboratoryjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie końcowe na podstawie dokumentacji powykonawczej oraz odpowiedzi ustnej.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BiEM_3A_16_W01
Student studium doktoranckiego powinien znać pojęcia związane z sygnałem analogowym, cyfrowym i teorią pomiarów, scharakteryzować budowę i działanie układu pomiarowego, ze szczególnym uwzględnieniem przetworników pomiarowych. Powinien posiadać wiedze na temat czujników pomiarowych jak również zakłóceń jakie mogą wystąpić podczas pomiaru.
BiEM_3-_W01C-1, C-2M-1S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BiEM_3A_16_U01
Student studium doktoranckiego posiada umiejętność dokonywania analizy funkcjonalnej rzeczywistego układu pomiarowego potrafi zaprojektować i zaimplementować złożony układ pomiarowy z wykorzystaniem przetworników pomiarowych. Umiejętnie porusza się w tematyce sygnałów i technik pomiarowych.
BiEM_3-_U01, BiEM_3-_U04C-3, C-4M-2S-2, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
BiEM_3A_16_K01
Student studium doktoranckiego świadomie rozumie potrzeby dokształcania się, gdyż kolejne generacje rozwiązań sprzętowych będą wnosiły nowy zakres wiedzy.
BiEM_3-_K04C-1, C-2, C-3, C-4M-1, M-2S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
BiEM_3A_16_W01
Student studium doktoranckiego powinien znać pojęcia związane z sygnałem analogowym, cyfrowym i teorią pomiarów, scharakteryzować budowę i działanie układu pomiarowego, ze szczególnym uwzględnieniem przetworników pomiarowych. Powinien posiadać wiedze na temat czujników pomiarowych jak również zakłóceń jakie mogą wystąpić podczas pomiaru.
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu teorii pomiarów. Nie potrafi kojarzyć i analizować nabytej wiedzy.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 a 4,0.
4,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu teorii pomiarów. Zna ograniczenia i obszary jej stosowania.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 a 5,0.
5,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu teorii pomiarów. Rozumie ograniczenia i zna obszary jej stosowania.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
BiEM_3A_16_U01
Student studium doktoranckiego posiada umiejętność dokonywania analizy funkcjonalnej rzeczywistego układu pomiarowego potrafi zaprojektować i zaimplementować złożony układ pomiarowy z wykorzystaniem przetworników pomiarowych. Umiejętnie porusza się w tematyce sygnałów i technik pomiarowych.
2,0Nie potrafi poprawnie rozwiązywać zadań. Przy wykonywaniu ćwiczeń laboratoryjnych nie potrafi wyjaśnić sposobu działania i ma problem z formułowaniem wniosków.
3,0Student rozwiązuje podstawowe zadania. Popełnia błędy. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie ale w sposób bierny.
3,5Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 3,0 a 4,0.
4,0Student umiejętnie kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie, jest aktywny i potrafi interpretować uzyskane wyniki.
4,5Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 4,0 a 5,0.
5,0Student bardzo dobrze kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Zadania rozwiązuje metodami optymalnymi posiłkując się właściwymi technikami obliczeniowymi. Ćwiczenia praktyczne realizuje wzorowo, jest aktywny i potrafi ocenić metodę i uzyskane wyniki.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
BiEM_3A_16_K01
Student studium doktoranckiego świadomie rozumie potrzeby dokształcania się, gdyż kolejne generacje rozwiązań sprzętowych będą wnosiły nowy zakres wiedzy.
2,0Ujawnia brak zdyscyplinowania w trakcie słuchania i notowania wykładów. Przy wykonywaniu ćwiczeń praktycznych w zespołach nie angażuje się na rozwiązywanie zadań.
3,0Ujawnia mierne zaangażowanie się w pracy zespołowej przy rozwiązywaniu zadań problemowych, obliczeniowych czy symulacjach.
3,5
4,0Ujawnia swą aktywną rolę w zespołowym przygotowywaniu prezentacji wyników, obliczeń czy przeprowadzonej symulacji.
4,5
5,0Ujawnia własne dążenie do doskonalenia nabywanych umiejętności współpracy w zespole przy rozwiązywaniu postawionych problemów. Student czynnie uczestniczy w pracach zespołowych.

Literatura podstawowa

  1. Zieliński T., Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań., WKŁ, Warszawa, 2005
  2. Górecki P., Wzmacniacze operacyjne., BTC, Warszawa, 2004
  3. Szabatin J., Podstawy teorii sygnałów, WKŁ, Warszawa, 2002

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Analiza sygnału analogowego i cyfrowego w programie Mathcad 14.2
T-A-2Projekt analizy częstotliwościowej sygnałów z wykorzystaniem transformaty Fouriera w Mathcad.3
T-A-3Pomiary wielkości elektrycznych w oprogramowaniu symulacyjnym MultiSim 11.02
T-A-4Analiza działania i funkcjonowania przetworników pomiarowych w oprogramowaniu symulacyjnym MultiSim 11.02
T-A-5Zaliczenie końcowe.1
10

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawowe pojęcia teorii pomiarów.1
T-W-2Pomiary wielkości fizycznych i ich błędy.2
T-W-3Teoria sygnałów i cyfrowe przetwarzanie sygnałów.2
T-W-4Dyskretyzacja sygnałów analogowych, próbkowanie.1
T-W-5Analiza częstotliwościowa sygnałów analogowych, transformata Fouriera, całkowe przekształcenia, definicja, wybrane własności, przykłady zastosowań.4
T-W-6Modulacja amplitudowa, fazowa i częstotliwościowa.1
T-W-7Przekształcenia Laplace'a. Odwrotna transformata Laplace'a – wzory Heaviside’a.1
T-W-8Przetworniki pomiarowe, budowa, parametry, wybrane zastosowania. Wyznaczanie charakterystyk Bodego.2
T-W-9Przetworniki A/C i C/A.2
T-W-10Filtry analogowe, własności filtrów, zastosowanie.1
T-W-11Czujniki pomiarowe, przyrządy pomiarowe i systemy pomiarowe.2
T-W-12Teoria szumów – rodzaje, przyczyny powstawiania, parametry.1
20

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Udział w zajęciach i zaliczeniu.12
A-A-2Opracowanie sprawozdań.10
A-A-3Przygotowanie do zaliczenia zajęć.7
A-A-4Konsultacje.1
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.20
A-W-2Przygotowanie do kolokwium zaliczeniowego.15
A-W-3Praca własna z podręcznikami. Zagadnienia uzupełniające wskazane w czasie zajęć.13
A-W-4Przygotowanie do zaliczeń wykładów.10
A-W-5Udział w egzaminie.2
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBiEM_3A_16_W01Student studium doktoranckiego powinien znać pojęcia związane z sygnałem analogowym, cyfrowym i teorią pomiarów, scharakteryzować budowę i działanie układu pomiarowego, ze szczególnym uwzględnieniem przetworników pomiarowych. Powinien posiadać wiedze na temat czujników pomiarowych jak również zakłóceń jakie mogą wystąpić podczas pomiaru.
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyBiEM_3-_W01Ma wiedzę na zaawansowanym poziomie, o charakterze podstawowym w dyscyplinie Budowa i Eksploatacja Maszyn, obejmującej najnowsze osiągnięcia nauki.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studenta studium doktoranckiego z podstawowymi pojęciami teorii sygnałów i pomiarów.
C-2Analiza sygnałów analogowych i cyfrowych.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z prezentacją.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Wykład: egzamin ustny.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie opanował podstawowej wiedzy z zakresu przedmiotu.
3,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu teorii pomiarów. Nie potrafi kojarzyć i analizować nabytej wiedzy.
3,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 3,0 a 4,0.
4,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu teorii pomiarów. Zna ograniczenia i obszary jej stosowania.
4,5Student opanował wiedzę w stopniu pośrednim między oceną 4,0 a 5,0.
5,0Student opanował podstawową wiedzę z zakresu teorii pomiarów. Rozumie ograniczenia i zna obszary jej stosowania.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBiEM_3A_16_U01Student studium doktoranckiego posiada umiejętność dokonywania analizy funkcjonalnej rzeczywistego układu pomiarowego potrafi zaprojektować i zaimplementować złożony układ pomiarowy z wykorzystaniem przetworników pomiarowych. Umiejętnie porusza się w tematyce sygnałów i technik pomiarowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyBiEM_3-_U01Nabywa umiejętności związane z metodyką i metodologią prowadzenia badań naukowych w dyscyplinie Budowa i Eksploatacja Maszyn.
BiEM_3-_U04Potrafi racjonalizować swoje decyzje badawcze wykorzystując techniki komputerowe.
Cel przedmiotuC-3Zapoznanie studenta z budową i działaniem podstawowych urządzeń pomiarowych oraz związanych z tym zasad pomiaru.
C-4Zdobycie wiedzy na temat tworzenia i przekształcania sygnałów w obiektach i systemach pomiarowych.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ocena sprawozdania z zajęć laboratoryjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie końcowe na podstawie dokumentacji powykonawczej oraz odpowiedzi ustnej.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie potrafi poprawnie rozwiązywać zadań. Przy wykonywaniu ćwiczeń laboratoryjnych nie potrafi wyjaśnić sposobu działania i ma problem z formułowaniem wniosków.
3,0Student rozwiązuje podstawowe zadania. Popełnia błędy. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie ale w sposób bierny.
3,5Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 3,0 a 4,0.
4,0Student umiejętnie kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Ćwiczenia praktyczne realizuje poprawnie, jest aktywny i potrafi interpretować uzyskane wyniki.
4,5Student posiadł umiejętność w stopniu pośrednim między 4,0 a 5,0.
5,0Student bardzo dobrze kojarzy i analizuje nabytą wiedzę. Zadania rozwiązuje metodami optymalnymi posiłkując się właściwymi technikami obliczeniowymi. Ćwiczenia praktyczne realizuje wzorowo, jest aktywny i potrafi ocenić metodę i uzyskane wyniki.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaBiEM_3A_16_K01Student studium doktoranckiego świadomie rozumie potrzeby dokształcania się, gdyż kolejne generacje rozwiązań sprzętowych będą wnosiły nowy zakres wiedzy.
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyBiEM_3-_K04Przejawia inicjatywę w poszukiwaniu nowych idei w badaniach naukowych oraz innowacyjnych rozwiązań technologicznych z zakresu dyscypliny Budowa i Eksploatacja Maszyn.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studenta studium doktoranckiego z podstawowymi pojęciami teorii sygnałów i pomiarów.
C-2Analiza sygnałów analogowych i cyfrowych.
C-3Zapoznanie studenta z budową i działaniem podstawowych urządzeń pomiarowych oraz związanych z tym zasad pomiaru.
C-4Zdobycie wiedzy na temat tworzenia i przekształcania sygnałów w obiektach i systemach pomiarowych.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z prezentacją.
M-2Ćwiczenia laboratoryjne.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ocena sprawozdania z zajęć laboratoryjnych.
S-3Ocena podsumowująca: Zaliczenie końcowe na podstawie dokumentacji powykonawczej oraz odpowiedzi ustnej.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Ujawnia brak zdyscyplinowania w trakcie słuchania i notowania wykładów. Przy wykonywaniu ćwiczeń praktycznych w zespołach nie angażuje się na rozwiązywanie zadań.
3,0Ujawnia mierne zaangażowanie się w pracy zespołowej przy rozwiązywaniu zadań problemowych, obliczeniowych czy symulacjach.
3,5
4,0Ujawnia swą aktywną rolę w zespołowym przygotowywaniu prezentacji wyników, obliczeń czy przeprowadzonej symulacji.
4,5
5,0Ujawnia własne dążenie do doskonalenia nabywanych umiejętności współpracy w zespole przy rozwiązywaniu postawionych problemów. Student czynnie uczestniczy w pracach zespołowych.